Підручник - БІОЛОГІЧНА ХІМІЯ - Губський Ю.І. - 2000

Розділ V. ГОРМОНИ В СИСТЕМІ МІЖКЛІТИННОЇ ІНТЕГРАЦІЇ ФУНКЦІЙ ОРГАНІЗМУ

ГЛАВА 25. ГОРМОНАЛЬНА РЕГУЛЯЦІЯ МЕТАБОЛІЗМУ ТА БІОЛОГІЧНИХ ФУНКЦІЙ КЛІТИНИ. III. ГОРМОНИ ТА ІНШІ БІОРЕГУЛЯТОРИ ЛІПІДНОГО ПОХОДЖЕННЯ

25.3. СТЕРОЇДНІ ГОРМОНИ СТАТЕВИХ ЗАЛОЗ

Статеві гормони людини — сексагени, сексгормони — синтезуються в жіночих і чоловічих статевих залозах, плаценті та частково — в корі наднирникових залоз. Статеві гормони забезпечують статеву диференціацію людини на чоловічу та жіночу особини, контролюють комплекс біологічних функцій, пов’язаних із розмноженням, тобто збереженням виду Homo sapiens як такого.

Жіночі статеві гормони

До жіночих статевих гормонів належать:

естрогени — похідні естрану (С₁₈-стероїди);

прогестагени — похідні прегнану (С₂₁-стероїди).

Естрогени

Естрогени — гормони, що синтезуються у фолікулах яєчників жінок. Основним найбільш активним представником естрогенів є гормон 17-β-естрадіол (естрадіол), який зворотно перетворюється на естрон:

Значно меншу біологічну естрогенну активність має естріол, який є продуктом незворотної біотрансформації естрону в печінці:

Естрон утворюється також у плаценті як плацентарний гормон під час вагітності; в цьому разі попередником естрону є стероїд дегідроепіандростерон, що надходить у плаценту з наднирникових залоз плода.

Біосинтез естрадіолу — процес, який відбувається, головним чином (на 95 % від його загального пулу), в клітинах внутрішньої оболонки (theca interna) фолікулів яєчників під час фолікулярної фази менструального циклу; концентрація естрадіолу в крові є показником ступеня дозрівання фолікула. В значно меншій мірі естрадіол утворюється в жовтому тілі, плаценті і частково — в корі надниркових залоз.

Вихідною сполукою для біогенезу естрогенних гормонів, як і інших стероїдів, є холестерин, який через прегненолон перетворюється, послідовно, на 17-α-гідроксипрогестерон та андрогени — головні найближчі попередники естрадіолу (як дотепно зауважує А. Ленінджер (1982), — «Справді, не тільки з ребра Адама була створена Єва!»); частково естрогени можуть утворюватися з 17-α-гідроксипрогестерону, минаючи стадію андрогенів (рис. 16.3).

Біологічні властивості естрогенів

Естрогени (переважно естрадіол) стимулюють розвиток тканин, що беруть участь у реалізації репродуктивної функції жіночого організму: зумовлюють проліферацію та диференціювання епітелію піхви, проліферацію та гіпертрофію ендометрію, появу власної ритмічної рухомості міометрію. Під час пубертатного періоду естрогени забезпечують становлення вторинних статевих ознак жінки: ріст і дозрівання геніталій, проток молочних залоз, кісток скелета, відкладання характерної для жіночого організму підшкірної жирової тканини.

Прогестагени

Прогестагени — гормони жовтого тіла яєчників та плаценти, основним представником яких є прогестерон.

Утворення прогестерону з холестерину є спільним етапом у біосинтезі С₂₁-стероїдів і було розглянуто вище (див. Біосинтез кортикостероїдів).

Біотрансформація прогестерону в організмі призводить до утворення прегнандіолу, що екскретується із сечею:

Біологічні властивості прогестерону

Прогестерон — гормон, що синтезується переважно в жовтому тілі яєчників у лютеїнову фазу менструального циклу. Фізіологічна функція прогестерону полягає у підготовці матки та інших статевих органів до імплантації заплідненої яйцеклітини та розвитку вагітності: гормон сприяє переходу ендометрію з проліферативної до секреторної фази, зменшує тонус м’язів матки, спричиняє проліферацію та розвиток молочних залоз, а в разі настання вагітності сприяє гальмуванню овуляції.

Менструальний цикл

Жіноча репродуктивна сфера у людини та приматів зазнає циклічних змін, які зумовлені складними фізіологічними і біохімічними взаємовідносинами між гіпоталамусом, гіпофізом та яєчниками. Менструальний цикл у жінок складається з таких фаз: фолікулярної фази, лютеїнової фази та власне менструації.

Циклічна секреція естрогенів та прогестерону, що забезпечує зміни в жіночих статевих органах протягом менструального циклу, контролюється гонадотропінами гіпофіза — фолікулостимулюючим гормоном (ФСГ) та лютеїнізуючим гормоном (ЛГ). ФСГ та ЛГ стимулюють визрівання фолікула, його розрив та трансформацію в жовте тіло.

Утворення естрогенів у фолікулах стимулюється переважно ФСГ, проте при наявності певної концентрації ЛГ; функції жовтого тіла контролюються, в основному, ЛГ. Значне зростання (пік) концентрацій ФСГ та ЛГ передує овуляції (рис. 25.3).

Рис. 25.3. Циклічні зміни концентрацій жіночих статевих гормонів та гонадотропній протягом менструального циклу (за J. Tepperman, H.M. Tepperman, 1987).

Чоловічі статеві гормони

Чоловічі статеві гормони — андрогени — є похідними андростану (С₁₉-стероїди). Основним андрогеном є тестостерон, що синтезується в інтерстиціальних клітинах сім’яників (клітинах Лейдига). Добова секреція тестостерону у чоловіків складає в нормі близько 5 мг.

У клітинах-мішенях тестостерон конвертується в більш активний метаболіт — дигідротестостерон (ДГТ), для якого тестостерон є, по суті, прогормоном. Наявність ДГТ виявляється в сім’яних везикулах, передміхуровій залозі, зовнішніх статевих органах та деяких ділянках шкіри.

Перетворення тестостерону на ДГТ каталізується НАДФН-залежною 5-α-редуктазою:

Біотрансформація тестостерону в печінці та інших тканинах супроводжується утворенням метаболітів із значно зменшеною або відсутньою андрогенною активністю; основними представниками продуктів такого перетворення тестостерону є 17-кето- (або 17-оксо) стероїди — андростерон та етіохоланолон.

Біологічні властивості тестостерону полягають у забезпеченні репродуктивної функції чоловічого організму шляхом контролю сперматогенезу та стимуляції розвитку в пубертатний період первинних та вторинних статевих ознак. Крім того, характерною особливістю біохімічної дії андрогенів (тестостерону, його похідних та синтетичних андрогенів) є виражений анаболічний ефект, що проявляється стимуляцією синтезу білка в багатьох тканинах, особливо у м’язах; ця властивість андрогенів використовується при створенні синтетичних анаболічних препаратів.

Фізіологічні функції чоловічих статевих залоз знаходяться під контролем гонадотропних гормонів ФСГ та ЛГ: ФСГ стимулює сперматогенний епітелій яєчок, а ЛГ (гормон, що стимулює інтерстиціальні клітини — ГСІК) активує синтез та секрецію тестостерону. Концентрація тестостерону в сироватці крові, як і глюкокортикоїду кортизолу, циклічно змінюється протягом доби з максимумом о 7-й-9-й год ранку та мінімумом — о 24 год та 3 год ранку.

Молекулярні механізми дії статевих гормонів, як і кортикостероїдів, полягають у взаємодії відповідного гормону в клітинах-мішенях із специфічним цитозольним рецептором, транслокації комплексу стероїд-рецептор в ядро та стимуляції експресії генів, що контролюють синтез білків, які реалізують фізіологічну функцію даного гормону.